【正文】 60。PC101PC102如圖所示77第四章 儲(chǔ)運(yùn)常見系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案78第五章第五章油氣管道的油氣管道的 SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)新疆油田集輸培訓(xùn)班 —— 儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)79 長(zhǎng)距離油氣管道運(yùn)行調(diào)度難度大，采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)管理是管道自動(dòng)控制的基本模式。 目前， SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)系統(tǒng)一般由設(shè)在 管道控制中心管道控制中心 的小型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)設(shè)在泵站、計(jì)量站或遠(yuǎn)控閥室的 可編程序控制器可編程序控制器 PLC定期進(jìn)行查詢，連續(xù)采集各站的操作數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并向 PLC發(fā)出操作和調(diào)整設(shè)定值的指令。這樣，中心計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視、控制和調(diào)度管理。各站控系統(tǒng)的核心是可編程序控制器 PLC，它們與現(xiàn)場(chǎng)傳感器、變送器和執(zhí)行器或泵機(jī)組、加熱爐的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等連接，具有掃描、信息預(yù)處理及監(jiān)控等功能，并能在與中心計(jì)算機(jī)的通信一旦中斷時(shí)獨(dú)立工作，站上可以做到無人值守。 SCADA系統(tǒng)是一種可靠性高的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)80SCADA系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 n 組成組成 216。 PLC或 RTU216。 控制中心和站控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)216。 網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)216。 應(yīng)用軟件n 特點(diǎn)特點(diǎn) 現(xiàn)代 SCADA系統(tǒng)是一種 集散型集散型 控制系統(tǒng)。其控制層次通常分為三級(jí)：216。 控制中心級(jí) (DCC)216。 站控級(jí) (SCS)216。 設(shè)備控制級(jí) (直接控制級(jí)， DDC)第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)81n 自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表 216。 檢測(cè)儀表 由傳感器、變送器、顯示器三大功能部件和傳輸通道組成。包括：壓力、溫度、流量、液位、過程分析檢測(cè)儀表以及振動(dòng)、熱值測(cè)量?jī)x表、清管器指示器、火焰檢測(cè)器、可燃?xì)怏w檢測(cè)器、火災(zāi)檢測(cè)器等。216。各類閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 閥門包括在液體或氣體管道上可使流體轉(zhuǎn)向、開啟、閉合、調(diào)節(jié)的各種類型和結(jié)構(gòu)的裝置。252。 各類調(diào)節(jié)閥（氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）252。 開關(guān)型閥（閘閥、球閥，電機(jī)驅(qū)動(dòng)、活塞式、手輪等執(zhí)行機(jī)構(gòu)）252。 按應(yīng)用場(chǎng)合，還包括：?jiǎn)蜗蜷y、泄壓閥、線路截?cái)嚅y第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)82調(diào)度控制中心（簡(jiǎn)稱調(diào)度控制中心（簡(jiǎn)稱 DCC,主站）主站） 其實(shí)質(zhì)是指 收集遠(yuǎn)程終端所有數(shù)據(jù)并以工藝流程的形式顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 其主機(jī)也稱 HOST，當(dāng)操作員需對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備操作時(shí)，可通過這套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向相關(guān) PLC或 RTU發(fā)出指令，用來啟或停泵及壓縮機(jī)，改變控制設(shè)定值，開或關(guān)管道閥組等。 基本功能 ：收集遠(yuǎn)程裝置的數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制，以及對(duì)有關(guān)組合、解釋、顯示運(yùn)行信息的操作。 輔助功能 ：累計(jì)歷史數(shù)據(jù)、計(jì)劃、調(diào)度、編制管理報(bào)表等。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)83控制中心的的核心是其主計(jì)算機(jī)，按冗余（雙機(jī)）方式配置，雙機(jī)互為熱備用。主機(jī)可以與控制中心的操作員控制臺(tái)及站場(chǎng)的 PLC進(jìn)行通信。控制中心的操作員能在控制臺(tái)通過帶鼠標(biāo)的顯示終端監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，向 PLC發(fā)出操作命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的遠(yuǎn)距離控制。該系統(tǒng)的外圍設(shè)備均可為兩臺(tái)主機(jī)共享。正常時(shí)，主機(jī)實(shí)時(shí)把數(shù)據(jù)備份到備用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器中，一旦在線主機(jī)發(fā)生故障，主機(jī)自動(dòng)脫離在線控制，由備用機(jī)代之，外圍設(shè)備也自動(dòng)切換到備用機(jī)上。這種切換也可手動(dòng)進(jìn)行，以便定期維護(hù)主機(jī)和相關(guān)設(shè)備。主機(jī)系統(tǒng)中還裝有一臺(tái)或幾臺(tái)以微處理機(jī)為核心的工程師終端，用來進(jìn)行程序的開發(fā)，工程計(jì)算和管理等。它可以與備用主機(jī)共用文件。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)84 一臺(tái)主機(jī)可以與多臺(tái) PLC進(jìn)行通信并對(duì)其進(jìn)行控制。主機(jī)監(jiān)控 PLC的數(shù)量，取決于主機(jī)的運(yùn)行速度和存儲(chǔ)容量大小。 另外， 對(duì)于區(qū)域性管網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)于區(qū)域性管網(wǎng)系統(tǒng) ，區(qū)域內(nèi)的每條管道不一定都設(shè)控制中心，位于總調(diào)度室的主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多條管道的監(jiān)控。近年來隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，長(zhǎng)輸管道控制呈現(xiàn)區(qū)域化、集中管理的趨勢(shì)。位于河北廊坊的中國(guó)石油管道調(diào)度控制中心由計(jì)算機(jī)群管理所屬的多條油氣管道，其中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能夠切換到某一管道，對(duì)于處于重點(diǎn)、熱點(diǎn)的某管道能夠同時(shí)用多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行全線各站的監(jiān)控。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)85站控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱站控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 SCS）） 指各站的中央控制系統(tǒng)，它除了要對(duì)站內(nèi)重要設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和協(xié)調(diào)外，還要完成與主站通信等其它功能。其結(jié)構(gòu)分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)（星型結(jié)構(gòu)）和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)（總線型結(jié)構(gòu)）站控系統(tǒng)一般由主控制器、緊急停車控制器、通信網(wǎng)絡(luò)接口、火焰及可燃?xì)怏w探測(cè)器、二次儀表及調(diào)節(jié)器組成，其通過現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)儀表及設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。主控制器通常是工業(yè)控制機(jī)、 PLC、專用 RTU。對(duì)于小規(guī)模站場(chǎng)，也可采用小型 PLC或以微處理器為基礎(chǔ)的各種數(shù)字控制器。它可完成過程控制、輔助控制、輔助報(bào)警、數(shù)據(jù)收集及命令發(fā)布、站停車及重新啟動(dòng)控制、負(fù)載均衡等。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)86 長(zhǎng)輸管道的自控對(duì)象除了過程變量的壓力、溫度、流量和液位等參數(shù)外，較多的是開關(guān)控制，如閥門的開關(guān)、機(jī)泵的啟停、事故跳閘等。它們都不是一般的開關(guān)、啟停，設(shè)備的動(dòng)作必須按一定的邏輯順序。設(shè)置在站場(chǎng)或所監(jiān)控設(shè)備處的控制裝置必須具備較強(qiáng)的邏輯功能、通信能力和數(shù)據(jù)處理能力。 在現(xiàn)代 SCADA系統(tǒng)中，控制中心對(duì)各站場(chǎng)的控制是由各站控系統(tǒng)分別實(shí)施的?？刂浦行膶?duì)站場(chǎng)發(fā)出一個(gè)指令，而如何去完成指令則由站控系統(tǒng)實(shí)施，故它是 SCADA系統(tǒng)中一個(gè)很重要的控制級(jí)。為了提高其可靠性，站控系統(tǒng)的 PLC多數(shù)采用雙機(jī)冗余配置，熱備用運(yùn)行。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)87SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 包括控制中心主計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、主計(jì)算機(jī)對(duì) PLC(或 RTU)網(wǎng)絡(luò)（數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)）及就地 PLC網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信。 主計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ：將主計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、打印機(jī)及顯示終端相互連接起來進(jìn)行通信。常采用總線結(jié)構(gòu)的 “以太網(wǎng) ”作局部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)的、開放型的以太網(wǎng)可以適應(yīng)目前及今后發(fā)展的數(shù)據(jù)傳輸速率變化的要求而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行及改造。網(wǎng)絡(luò)采用冗余配置，當(dāng)一方有故障時(shí)可自動(dòng)切換。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)88數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ：由通信控制器（ CCM）、調(diào)制解調(diào)器（MODEM）及通信線路組成。通信控制器是數(shù)據(jù)通信的樞紐，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與通、信線路、 PLC的連接。調(diào)制解調(diào)器完成遠(yuǎn)距離通信所需要的調(diào)制解調(diào)功能：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于傳輸?shù)哪M信號(hào)，經(jīng)過信道傳輸后，再轉(zhuǎn)換成原來的數(shù)字信號(hào)。在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，經(jīng)常采用光纜、衛(wèi)星線路、電話線和微波線路等。 控制中心與站控系統(tǒng)的通信通道有兩種方式，互為備用。通常主通道采用通信衛(wèi)星或光纜，備用通道為異步傳輸?shù)墓W(wǎng)撥號(hào)方式，基于兩個(gè)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)（ LAN）互聯(lián)系統(tǒng)，用路由器互聯(lián)。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)89軟件軟件 SCADA系統(tǒng)的功能和靈活性在很大程度上取決于所采用的軟件。 SCADA系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件一般可分為三個(gè)主要部分：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)軟件、 SCADA系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 SCADA系統(tǒng)為實(shí)時(shí)系統(tǒng)，需要專門的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)才能在實(shí)時(shí)環(huán)境中工作。包括：系統(tǒng)生成、診斷、程序編制、文件及存儲(chǔ)管理、匯編語言、語言編譯程序。 SCADA系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件一般包括：遠(yuǎn)程終端查詢軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、傳送指令軟件、建立及管理實(shí)施數(shù)據(jù)庫軟件、顯示、記錄報(bào)警、報(bào)告生成軟件及運(yùn)行調(diào)度決策指導(dǎo)軟件等。 第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)90應(yīng)用軟件主要包括：動(dòng)態(tài)模擬軟件、泄漏檢測(cè)定位軟件、水擊動(dòng)態(tài)分析軟件、運(yùn)行工況預(yù)測(cè)軟件、優(yōu)化運(yùn)行軟件、清管器跟蹤軟件、批量／組份跟蹤軟件、培訓(xùn)模擬軟件等。它們一般由管道公司或?qū)ｉT的軟件公司開發(fā)。第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)91第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)92第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)93第五章 油氣管道 SCADA系統(tǒng)94演講完畢，謝謝觀看！